KR102143704B1 - 사포닌을 함유한 액상 첨가제의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마늘, 삼채, 도라지, 더덕 등에 함유된 사포닌 성분을 액상으로 추출하여 가금류의 사료나 농작물의 비료에 첨가시킴으로서 천연 사포닌의 기능성 성분에 의한 가금류와 농산물의 성장 또는 생장 촉진, 면역력강화, 폐사율감소 효과와 더불어 기능성 계란과 같은 기능성 식품들의 생산 등에 유효하게 적용 할 수 있는 사포닌을 함유한 액상 첨가제의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 사포닌을 함유한 액상 첨가제의 제조방법은 건조된 사포닌 함유 식물인 양파, 마늘, 삼채, 도라지, 더덕 중 1 또는 2 이상의 식물 중량부 100에 항산화 물질로 알려진 그라비올라 중량부 10 내지 20, 항염 효과가 우수한 것으로 알려진 노니 중량부 10 내지 20을 혼합하여 1mm 내지 2mm 크기로 분쇄하는 단계와, 1차 분쇄된 사포닌 함유 식물 및 그라비올라, 노니, 레몬그라스 분말을 초미세 분쇄기를 통하여 1㎛ 내지 10㎛ 크기의 초미립화단계와, 정제수 10L에 상기 양파, 마늘, 삼채, 도라지, 더덕과 그라비올라, 노니, 레몬그라스의 초미립분말 3kg을 섞어 13-16℃ 온도의 숙성실에서 62시간 숙성시키는 단계와, 이후 소금 100g, 원당 1kg과 함께 발효조에 혼입한 후 23-26℃ 온도로 24시간 자연 발효시키는 1차 발효단계와, 1차 자연 발효완료 후 추가 발효균을 발효조에 투입한 다음 28-35℃ 온도에서 48시간 추가 발효시키는 2차 발효단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

사포닌을 함유한 액상 첨가제의 제조방법{Production method of liquid phase addition containing saponin}

본 발명은 마늘, 삼채, 도라지, 더덕 등에 함유된 사포닌 성분을 액상으로 추출하여 가금류의 사료나 농작물의 비료에 첨가시킴으로서 천연 사포닌의 기능성 성분에 의한 가금류와 농산물의 성장(생장)촉진, 면역력강화, 폐사율감소 효과와 더불어 기능성 계란과 같은 기능성 식품들의 생산 등에 유효하게 적용 할 수 있는 사포닌을 함유한 액상 첨가제의 제조방법에 관한 것이다.

홍삼의 사포닌 성분이 농축산물들에 미치는 항염효과, 면역력강화, 생장촉진 등의 긍적적인 요소를 이용하여 기능성 농산물을 생산하고 축산물을 튼튼하게 성장시킬 수 있는 사포닌 이용 농축산물 생육기술이 널리 알려져 있다.

사포닌 성분의 홍삼 추출액을 이용하여 재배용 배지를 제조하는 방법이 대한민국특허 제10-1333132호(2013.11.20.등록)로 등록되어있다.

이 선등록 특허기술은 홍삼을 추출한 후 남은 찌꺼기 상태의 홍삼에 유기산을 가하여 숙성시킨 후 초음파진동과 미세기포를 부여하여 홍삼에 남아있는 사포닌 성분을 완전히 추출한 후 광물질 분말을 침전시켜 고효능의 농사용 배지를 제조하는 기술을 공개하고 있다.

위 선등록 특허기술은 유기사포닌 성분의 홍삼 추출액을 이용하여 재배용 배지를 제조하기 위해, 홍삼을 4∼6회 추출한 후 남은 홍삼 찌꺼기에 대해 0.5∼1중량％의 유기산을 부여하여 9∼11℃온도를 유지하는 저온 숙성실에 넣고 22∼26시간 숙성시키고, 이후 숙성이 완료된 홍삼 찌꺼기에 대해 중량비율 5∼8배수의 물을 가하여 탱크에 투입하고, 이어서 히터로 탱크를 가열하여 내부온도가 80∼85℃가 유지되도록 한 다음 홈삼과 용수에 초음파진동과 미세 기포를 부여하여 6∼8시간 추출하고, 추출이 완료된 유기사포닌 추출액 68∼72중량％, 300메시 이하의 입도를 갖는 게르마늄 분말 5∼7중량％, 일라이트 분말 5∼7중량％, 제올라이트 분말 5∼7중량％, 벤토나이트 분말 5∼7중량％, 규산 5∼7중량％를 혼합하고, 이후 광물분말들을 4∼6시간 시간 침전시켜 광물 슬러지에서 상등액을 분리하여 용기에 포장하게 된다.

이러한 과정을 통해 만들어진 유기사포닌 성분의 홍삼 추출액 기반 재배용 배지는 홍삼을 추출한 후 버려지는 홍삼 찌꺼기에 유기산을 가하여 숙성시킨 후 초음파진동과 미세기포를 부여하여 유기사포닌을 완전히 추출한 후 광물질 분말을 침전시켜 재배용 배지를 제조한 것이므로, 버려지는 사포닌의 약용성분을 재활용하여 고효능의 천연배지 내지는 농사용 영양제로 사용할 수 있다는 점을 위 선등록 특허기술의 특유의 효과로 보고있다.

그러나 위의 선등록 특허 기술은 순수 홍삼농축액을 추출하고난 홍삼찌꺼기 를 이용하여 재배용 배지를 만들고 있기 때문에 그 배지에 충분한 사포닌 함량을 함유시킬 수가 없었다.

통상, 순수 홍삼농축액을 추출하고 난 홈삼찌꺼기에는 총 사포닌 함량 중 대략 20％ 정도의 사포닌 성분을 남아 있는 것으로 알려져 있어, 이를 통하여 재배용 배지를 만들경우 재배용 배지의 중량%당 사포닌 함량이 낮기때문에 사료나 비료에 충분한 사포닌 함량을 포함시키기 위해서는 사포닌 배지의 투입량이 증가되어야 하는 문제점을 가지게 된다.

특히, 고용량의 사포닌 함량을 가진 재배용 배지를 얻기 위해서는 원료 홍삼에서 순수 홍삼농축액의 추출비율을 낮추든가 아니면 대량의 홍삼박을 사용해야만 하므로 효용성 측면에서 볼 때 원료 수급 비용의 증가를 초래한다.

한편, 사포닌은 양파나 마늘, 삼채 같은 식물에 다량 함유되어 있다. 특히 삼채같은 경우 그 사포닌 함량은 같은 중량 대비 홍삼에 비하여 수십배 많은 함량을 포함하고 있는 것으로 알려져 있다.

그러나 홍삼에서 추출되는 사포닌(진세노사이드) 외의 다른 식물들에 함유된 사포닌 성분은 물에 잘 녹지 않아 인체나 동물 또는 식물에 잘 흡수되지 못하는 문제를 가지고 있어서, 다량의 사포닌을 함유한 원재료를 값싸게 구할 수 있음에도 불구하고 이로부터 사포닌을 추출하는 기술이 알려져 있지 않기 때문에 사포닌을 함유한 동식물용 사료 및 비료의 제조가 홍삼원료에만 의존하게 되어 제품의 단가를 낮추는데 한계가 있어왔다.

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로, 본 발명의 목적은 홍삼을 포함하여 마늘, 삼채, 도라지, 더덕 등에 함유된 사포닌 성분을 액상으로 추출하여 가금류의 사료나 농작물의 비료에 첨가시킴으로서 천연 사포닌의 기능성 성분에 의한 가금류와 농산물의 성장 또는 생장 촉진, 면역력강화, 폐사율감소 효과와 더불어 기능성 계란과 같은 기능성 식품들의 생산 등에 유효하게 적용 할 수 있는 사포닌을 함유한 액상 첨가제의 제조방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 사포닌을 함유한 액상 첨가제의 제조방법은 건조된 사포닌 함유 식물인 양파, 마늘, 삼채, 도라지, 더덕 중 1 또는 2 이상의 식물 중량부 100에 항산화 물질로 알려진 그라비올라 중량부 10 내지 20, 항염 효과가 우수한 것으로 알려진 노니 중량부 10 내지 20을 혼합하여 1mm 내지 2mm 크기로 1차 분쇄하는 분쇄단계와, 1차 분쇄된 사포닌 함유 식물 및 그라비올라, 노니, 레몬그라스 분말을 초미세 분쇄기를 통하여 1㎛ 내지 10㎛ 크기로 초미세 분말화 하는 초미립화단계와, 정제수 10L에 상기 양파, 마늘, 삼채, 도라지, 더덕과 그라비올라, 노니, 레몬그라스의 혼합 초미립분말 3kg을 섞어 13-16℃ 온도의 숙성실에서 62시간 숙성시키는 숙성단계와, 상기 단계에서 숙성된 숙성물을 소금 100g, 원당 1kg과 함께 발효조에 혼입한 후 23-26℃ 온도로 24시간 자연 발효시키는 1차 발효단계와, 1차 자연 발효완료 후 추가 발효균을 발효조에 투입한 다음 28-35℃ 온도에서 48시간 추가 발효시키는 2차 발효단계를 포함한다.

본 발명의 제조방법을 통하여 제조된 사포닌을 함유한 발효성 액상 첨가제는 항산화, 항염에 효과가 매우 뛰어나서 가금류에게 이를 사료를 통하여 섭취시켰을 경우 체내 효소작용 및 소화 흡수를 신속히 도와 체내의 부패균의 증식을 억제함에 따른 방역효과를 얻을 수 있으며 이를 통하여 가금류나 갑각류의 폐사율을 감소시키고 그 성장 소요시간을 획기적으로 단축시킬 수 있다.

또한 본 발명의 발효성 액상첨가제는 유용미생물을 매개로 하여 조사포닌과 미네랄등 식물의 생리 활성물질을 여타 개체로 전이시켜 주게 되므로 유기농법에 의한 농작물의 생장 촉진과 농작물의 기능성화 및 생장시간을 단축시켜 농작물의 생산성을 증대시킬 수 있다.

특히, 본 발명의 발효성 액상 첨가제는 각종 영양제 ,농약 등을 대체할수 있으며, 과일, 야채 등 농작물 전용 천연배지 및 농업용 유기농업자재로 사용하기에 적합하다.

도 1은 본 발명에 따른 사포닌을 함유한 액상 첨가제 제조방법을 설명하기 위한 제조공정 흐름도이다.

본 발명에서는 농축수산물의 생산에 적용하기 위한 사포닌 유효성분의 액상 첨가제를 제작하기 위해 양파, 마늘, 삼채, 도라지, 더덕, 삼채 등을 이용할 수 있다.

위의 양파, 마늘, 삼채, 도라지, 더덕, 삼채 등은 홍삼에 비하여 가격이 월등히 싸며 손쉽게 구할 수 있는 원료들로써, 사포닌 함유량은 홍삼보다 우수한 재료들이다.

다만, 이들 원재료들에 포함된 사포닌은 홍삼에 포함된 사포닌 대비 수용성이 떨어져 이를 그대로 사료나 비료 등에 혼합하여 가축이나 농작물, 수산물 등에 적용할 경우 가축이나 어패류 또는 작물에 원활히 흡수되지 못하므로 원하는 수준의 폐사방지, 병충해 예방, 생장 속도 등 기능성 작용을 기대할 수 없다.

따라서 수용성이 우수하여 흡수가 빠른 홍삼의 사포닌(진세노사이드)과는 달리 각종 양파, 마늘, 삼채, 도라지, 더덕, 삼채 등에 포함된 사포닌 성분의 수용성을 높이기 위한 전처리 과정이 필요하다.

먼저 본 발명의 사포닌 액상 첨가제를 제조하기 위해, 양파, 마늘, 삼채, 도라지, 더덕과 같이 사포닌을 함유하는 식물을 이용한다.

위의 양파, 마늘, 삼채, 도라지, 더덕과 같은 다량의 사포닌 함유 식물들을 세척하여 건조한다.

위의 사포닌 함유 식물들의 건조과정과는 독립된 과정을 통하여 그라비올라, 노니, 레몬그라스를 선택하여 세척후 건조한다.

상기 그라비올라는 항산화 물질로 널리 알려진 열대성식물의 열매이고, 노니는 로서 사포닌함유 액상 첨가제의 로닌폰ㄴ알려진 그라비올라 중량부 10 내지 20, 항염 효과가 우수한 것으로 알려진 노니 항염 효능을 가진 아열대지방 또는 열대지방의 식물열매이다.

레몬그라스는 향신재로서 사포닌 액상첨가제의 향을 풍부하게 하는데 사용하며, 다른 재료와 마찬가지로 세척 후 건조한다.

이렇게 건조된 사포닌 함유 식물인 양파, 마늘, 삼채, 도라지, 더덕과 같은 식물에 항산화 물질 그라비올라, 항염 효과가 우수한 노니 그리고 선택적으로 레몬그라스를 혼합하여 1mm 내지 2mm 크기로 분쇄한다.

이때, 원재료들의 중량 비율은 사포닌 함유 식물인 양파, 마늘, 삼채, 도라지, 더덕 식물 중량부 100에 그라비올라 중량부 10 내지 20, 노니 중량부 10 내지 20을 이다. 또한 착향을 위해 레몬그라스를 투입할 경우 그 중량비율은 사포닌 식물 중량 대비 1 내지 5 이다.

특히 상기 사포닌 함유 식물인 양파, 마늘, 삼채, 도라지, 더덕 등은 이들 중 어느 한종류 또는 두종류 이상 섞어서 사용할 수 있으며, 중량부 100의 범위에는 변함이 없다.

1차 분쇄 후 초미립자 생성을 위한 2차 분쇄를 실시한다,

2차 분쇄는 초미세 분쇄기를 통하여 양파, 마늘, 삼채, 도라지, 더덕 등의 사포닌 함유 식물과 그라비올라, 노니, 레몬그라스 등을 1㎛ 내지 10㎛ 크기, 바람직하게는 3㎛ 내지 50㎛ 크기로 초미세 분말화한다.

이리한 사포닌 식물의 초미세 분말화는 사포닌 입자를 초미립화하여 이를 사료나 비료에 첨가할 경우 가축이나 식물에 잘 흡수되게 하기 위함이다,

즉, 홍삼이 가지고 있는 수용성의 사포닌 성분과는 달리 양파, 마늘, 삼채, 도라지, 더덕 등에 포함된 사포닌 성분은 그 자체로서는 인체나 가축 식물들에게 쉽게 흡수시킬 수 없어 대부분 체외로 배출되게 된다. 그렇지만 이를 초미립화 함으로써 그 흡수율을 높일 수 있게 되는 것이다.

위의 2차 분쇄단계에서 그 미립자의 크기 범위는 1㎛ 내지 10㎛ 크기이나, 초미세 분쇄공정의 효율성 및 첨가제로서의 의미있는 흡수율을 확보하기 위한 바람직한 초미립자의 크기 범위는 1~2마이크론 이였다.

이렇게 양파, 마늘, 삼채, 도라지, 더덕과 같은 사포닌 함유 식물과 그라비올라, 노니, 레몬그라스 등의 기능성 식물들로 이루어진 초미립자 분말 3kg을 정제수 10L에 희석하여 13-16℃ 온도를 유지하는 숙성실에 넣고 62시간을 1차 숙성시킨다.

이후, 1차 숙성된 숙성물에 원당의 일종인 마스코바도 1kg을 섞어 발효조에 혼입한 후 23-26℃ 온도로 24시간 자연 발효시키는 1차 발효시킨다. 이때, 원당 투입과 함께 일종의 소금인 미네랄 히말라야 머드 100g을 추가 투입하여 미생물의 발효가 촉진되게 할 수 있다.

1차 자연 발효완료 후 추가 발효균을 발효조에 투입한 다음 28-35℃ 온도에서 48시간 동안 추가로 2차 발효를 실시한다.

상기 2차 발효과정에서 추가할 발효균으로, 바실러스서브틸러스, 류코녹스 시트레움, 스트렙토코 커스서모필러스, 락토바실러스 플란티늄, 락토바실러스 카제이, 바실라스 브레비스 균을 사용할 수 있으며, 이들 발효균 중 1 또는 2 이상의 발효균을 선택하여 투입하거나 위에서 기재한 모든 발효균을 동시에 전부 투입하여 발효시킬 수 있다.

상기 2차발효액은 사포닌을 함유한 액상 첨가제의 최종 제품으로 그 자체에 첨가된 그라비올라와 노니가 가지는 황산화 효과와 항염 효과와 더불어 가금류나 농작물 또는 수산물 등에 사료나 비료에 섞어 공급할 경우 발효첨가제 자체에 포함된 효소의 작용에 의해 개체내 흡수가 빠르게 되고 개체내 부패균 또는 병원성 세균의 증식을 억제하는 효과를 나타내게 된다.

즉, 본 발명의 첨가제는 사포닌원료를 초미립자 미세분말로 분자를 쪼개어 1차적으로 흡수력을 높였고, 이어서 미생물을 통해 발효과정을 거쳐 사포닌 뿐만이 아니라 식물, 가축, 각갑류 있는 각종 미네랄과 생리활성물질과도 잘 반응 흡수되게 함으로써 유기농업자재로 활용하기 적합하여 건강한 먹거리를 만들어 낼 수 있게 한다.

특히, 본 발명의 첨가제는 천연 미네랄과 사포닌을 매개로 기능성 성분을 여태 개체로 전이시킬 수 있게 되므로 고형 또는 액상의 기능성 사료나 비료를 손쉽게 만들어 낼 수 있어, 닭.돼지 등 가축의 폐사율감소효과 및 면역기능, 그리고 축산물의 성장과 농수산물의 생장을 촉진시켜 농축수산물의 생산성 개선에 도움이 된다.

또한 본 발명에 의해 완성된 최종 발효액은 유용미생물을 매개로 하여 기능성 성분(조사포닌, 미네랄등 식물의 생리활성물질)을 여타 개체로 전이시킬 수 있으므로 유기농 방식에 의한 새로운 기능성 농축수산물 제품을 생산할 수 있게 한다.

또한 본 발명에 의해 제조된 사포닌을 함유한 액상 첨가제는 농산물의 생장에 필요한 각종 영양성분과 함께 방역 기능의 보이게 되므로 농약 등의 대체재로 활용할 수 있어 친환경 농산물 생산을 가능하게 한다.

실시예로, 위에서 만들어진 2차 발효액, 즉 본 발명의 사포닌을 함유한 액상 첨가제 20g과 정제수 20L을 희석하여 배추, 무, 대추, 각종 새싹쌈 등에 반복적으로 분사하는 방식으로 경작을 실시하였는데, 최종 경작물의 수득율이 10% 이상 향상됨을 보였고 뿌리의 형태, 줄기의 굵기 등 이 10% 이상 증대되었음을 확인할 수 있었으며, 더불어 경작에 필요한 노동력을 줄일 수 있어서 최종적으로 5% 이상의 생산성 향상을 기대할 수 있었다.

또한 본 발명에 의해 제조된 사포닌을 함유한 액상 첨가제는 축산물의 성장에 필요한 각종 영양성분과 항염성분을 함유하고 있어 기능성 축산물의 생산을 가능하게 한다.

실시예로, 본 발명의 사포닌 함유 액상 첨가제를 혼합한 사료를 양계장의 닭에게 일정기간(한달 동안) 먹여서 산란시킨 계란과 기존 방식으로 산란시킨 달걀을 서로 대비시켜 살펴보았을 때, 난각, 난황, 산란율 측면에서 유의미한 증가율을 보였으며, 계란에서 조사포닌이 검출됨을 확인할 수 있어서 사포닌 함유 등의 기능성 계란의 생산을 가능함을 알 수 있었다.

또한 본 발명에 의해 제조된 사포닌을 함유한 액상 첨가제는 수산물의 성장에 필요한 각종 영양성분과 항염 및 항산화 성분을 함유하고 있어서 기능성 수산물의 생산을 가능하게 한다.

실시예로, 본 발명의 사포닌 함유 액상 첨가제를 신안 지역의 친환경새우 양식장에 첨가하여 사육해 본 결과, 수산물의 폐사율 감소효과를 보여 양식장 사업의 생산성 증대를 도모할 수 있음을 확인하였다.

Claims (5)

1. 건조된 사포닌 함유 식물인 양파, 마늘, 삼채, 도라지, 더덕 중 1 또는 2 이상의 식물 중량부 100에 항산화 물질로 알려진 그라비올라 중량부 10 내지 20, 항염 효과가 우수한 것으로 알려진 노니 중량부 10 내지 20, 향신재인 레몬그라스를 중량부 1 내지 5를 혼합하여 1mm 내지 2mm 크기로 1차 분쇄하는 분쇄단계와,
   1차 분쇄된 사포닌 함유 식물 및 그라비올라, 노니, 레몬그라스 분말을 초미세 분쇄기를 통하여 3㎛ 내지 5㎛ 크기로 초미세 분말화 하는 초미립화단계와,
   정제수 10L에 상기 양파, 마늘, 삼채, 도라지, 더덕과 그라비올라, 노니, 레몬그라스의 혼합 초미립분말 3kg을 섞어 13-16℃ 온도의 숙성실에서 62시간 숙성시키는 숙성단계와,
   상기 단계에서 숙성된 숙성물에 원당 1kg, 미네랄 히말라야 머드 100g을 함께 발효조에 혼입한 후 23-26℃ 온도로 24시간 자연 발효시키는 1차 발효단계와,
   1차 자연 발효완료 후 추가 발효균을 발효조에 투입한 다음 28-35℃ 온도에서 48시간 추가 발효시키는 2차 발효단계를 포함하고,
   상기 추가 발효균은 바실러스서브틸러스, 류코녹스 시트레움, 스트렙토코 커스서모필러스, 바실라스 브레비스 균 중 1 또는 2 이상의 발효균을 선택하여 투입하는 것을 특징으로 하는 사포닌을 함유한 액상 첨가제의 제조방법.
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